(57)【要約】  様々な態様は、蒸気タービンバケットなどのターボ機械バケット（２０）、対応するシム（５２）および関連するタービンロータを含む。蒸気タービンバケットは、第１の端部、および第１端部とは反対側の第２の端部を有するブレード（２２）と、ブレードの第１の端部の先端と、第２の端部の基部（３０）とを含む。基部は、蒸気タービンロータの対応するダブテールスロットを補完するためのダブテール（３２）を含み、ダブテールは、本体（３８）と、対応するダブテールスロットの複数の凹部を補完するために本体から反対方向に延びる複数の突起（４０）と、反対方向に沿って本体を通って延びるシム係止スロット（４２）とを含み、シム係止スロットは、本体の底面（４６）で開口し、シムと係合する大きさである。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気タービンバケット（２０）であって、
第１の端部（２４）、および前記第１の端部（２４）とは反対側の第２の端部（２６）を有するブレード（２２）と、
前記ブレード（２２）の前記第１の端部（２４）の先端（２８）と、
前記第２の端部（２６）の基部（３０）とを備え、前記基部（３０）は、蒸気タービンロータ（３４）の対応するダブテールスロット（３６）を補完するためのダブテール（３２）を含み、前記ダブテール（３２）は、
本体（３８）と、
前記対応するダブテールスロット（３６）の複数の凹部（４４）を補完するために前記本体（３８）から反対方向（ｄ１、ｄ２）に延びる複数の突起（４０）と、
前記反対方向（ｄ１、ｄ２）に沿って前記本体（３８）を通って延びるシム係止スロット（４２）とを含み、前記シム係止スロット（４２）は、前記本体（３８）の底面（４６）で開口し、シム（５２）と係合する大きさである、蒸気タービンバケット（２０）。
【請求項２】
前記ダブテール（３２）が、
前記本体（３８）の側面（５６）から、前記複数の突起（４０）から垂直な方向（ｄｐ）に延びる軸方向保持機構（５４）
をさらに含む、請求項１に記載の蒸気タービンバケット（２０）。
【請求項３】
前記軸方向保持機構（５４）が、フック（８２）を含む、請求項２に記載の蒸気タービンバケット（２０）。
【請求項４】
前記フック（８２）が、前記本体（３８）から第１の方向（ｄｐ）に延びる第１の部材（６０）と、前記第１の部材（６０）から第２の別個の方向（ｄｈ２）に延びる第２の部材（６２）とを含む、請求項２に記載の蒸気タービンバケット（２０）。
【請求項５】
前記軸方向保持機構（５４）が、前記本体（３８）に隣接する空間（６６）を画定し、前記空間（６６）が、軸方向保持部材（６４）と係合する大きさである、請求項２に記載の蒸気タービンバケット（２０）。
【請求項６】
前記本体（３８）が、前記複数の凹部（４４）の１つを補完するための最下部の球根状セクション（４８）を含み、前記シム係止スロット（４２）が、前記本体（３８）の前記底面（４６）から前記最下部の球根状セクション（４８）内の場所（５０）に延びる、請求項１に記載の蒸気タービンバケット（２０）。
【請求項７】
蒸気タービンバケット（２０）を保持するためのシム（５２）であって、前記シム（５２）は、
上面（７０）と下面（７２）との間で測定された第１の厚さ（ｔ１）を有する主本体（６８）と、
前記主本体（６８）から延び、前記上面（７０）と薄肉の下面（７６）との間で測定された第２の厚さ（ｔ２）を有する薄肉領域（７４）と、
前記主本体（６８）と前記薄肉領域（７４）とを接続する第１の先細領域（７８）と、
前記薄肉領域（７４）から延び、フック（８２）を含む係止領域（８０）であって、前記フック（８２）は、前記上面（７０）から延び、前記蒸気タービンバケット（２０）のシム係止スロット（４２）と係合する大きさである係止領域（８０）と、
前記薄肉領域（７４）と前記係止領域（８０）とを接続する第２の先細領域（８４）と
を備える、シム（５２）。
【請求項８】
前記薄肉領域（７４）が、前記主本体（６８）の長さ（１ＭＢ）の約４分の１に等しい長さ（１ＴＲ）を有する、請求項７に記載のシム（５２）。
【請求項９】
前記薄肉領域（７４）が、前記蒸気タービンバケット（２０）に近接したスロット（８４）内での前記シム（５２）の屈曲を可能にする、請求項７に記載のシム（５２）。
【請求項１０】
前記係止領域（８０）が、その下面（８８）に沿って丸みを帯びた縁部（８６）をさらに含む、請求項７に記載のシム（５２）。
【請求項１１】
前記第２の厚さ（ｔ２）が、前記第１の厚さ（ｔ１）の約５％〜約５０％である、請求項７に記載のシム（５２）。
【請求項１２】
複数の凹部（４４）を含む複数のダブテールスロット（３６）を有するロータ本体と、
前記複数のダブテールスロット（３６）の１つの中にある蒸気タービンバケット（２０）とを備える蒸気タービンロータ（３４）であって、前記蒸気タービンバケット（２０）は、
第１の端部（２４）、および前記第１の端部（２４）とは反対側の第２の端部（２６）を有するブレード（２２）と、
前記ブレード（２２）の前記第１の端部（２４）の先端（２８）と、
前記第２の端部（２６）の基部（３０）とを含み、前記基部（３０）は、前記蒸気タービンロータ（３４）のダブテールスロット（３６）を補完するダブテール（３２）を含み、前記ダブテール（３２）は、
本体（３８）と、
前記ダブテールスロット（３６）の複数の凹部（４４）を補完する、前記本体（３８）から反対方向（ｄ１、ｄ２）に延びる複数の突起（４０）と、
前記反対方向（ｄ１、ｄ２）に沿って前記本体（３８）を通って延びるシム係止スロット（４２）とを含み、前記シム係止スロット（４２）は、前記本体（３８）の底面（４６）で開口する、蒸気タービンロータ（３４）。
【請求項１３】
前記ダブテールスロット（３６）に前記蒸気タービンバケット（２０）を保持するためのシム（５２）をさらに備える、請求項１２に記載の蒸気タービンロータ（３４）。
【請求項１４】
前記シム（５２）が、
上面（７０）と下面（７２）との間で測定された第１の厚さ（ｔ１）を有する主本体（６８）と、
前記主本体（６８）から延び、前記上面（７０）と薄肉の下面（７６）との間で測定された第２の厚さ（ｔ２）を有する薄肉領域（７４）と、
前記主本体（６８）と前記薄肉領域（７４）とを接続する第１の先細領域（７８）と、
前記薄肉領域（７４）から延び、フック（８２）を含む係止領域（８０）であって、前記フック（８２）は、前記上面（７０）から延び、前記蒸気タービンバケット（２０）の前記シム係止スロット（４２）を補完する大きさである係止領域（８０）と、
前記薄肉領域（７４）と前記係止領域（８０）とを接続する第２の先細領域（８４）と
を含む、請求項１３に記載の蒸気タービンロータ（３４）。
【請求項１５】
前記蒸気タービンバケット（２０）の前記本体（３８）が、前記複数の凹部（４４）の最下部の１つを補完する最下部の球根状セクション（４８）を含み、前記シム係止スロット（４２）が、前記本体（３８）の前記底面（４６）から前記最下部の球根状セクション（４８）内の場所（５０）に延びる、請求項１４に記載の蒸気タービンロータ（３４）。
【請求項１６】
前記シム（５２）の前記薄肉領域（７４）が、前記凹部（４４）の前記最下部の１つ内での前記シム（５２）の屈曲を可能にする、請求項１５に記載の蒸気タービンロータ（３４）。
【請求項１７】
前記係止領域（８０）が、その下面（８８）に沿って丸みを帯びた縁部（８６）をさらに含む、請求項１６に記載の蒸気タービンロータ（３４）。
【請求項１８】
前記蒸気タービンバケット（２０）が、
前記本体（３８）の側面（５６）から、前記複数の突起（４０）から垂直な方向（ｄｐ）に延びる軸方向保持機構（５４）
をさらに含む、請求項１２に記載の蒸気タービンロータ（３４）。
【請求項１９】
前記軸方向保持機構（５４）が、フック（８２）を含む、請求項１８に記載の蒸気タービンロータ（３４）。
【請求項２０】
前記軸方向保持機構（５４）が、前記本体（３８）に隣接する空間（６６）を画定し、前記ロータ（３４）が、前記ロータ（３４）内に前記蒸気タービンバケット（２０）を軸方向に保持するための前記蒸気タービンバケット（２０）の前記本体（３８）に隣接する前記空間（６６）内の軸方向保持部材（６４）をさらに備える、請求項１８に記載の蒸気タービンロータ（３４）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で開示される主題は、ターボ機械に関する。具体的には、本明細書に開示される主題は、ターボ機械、例えば、蒸気タービンにおけるバケットの支持に関する。
【背景技術】
【０００２】
蒸気タービンは、回転ロータに接続されたタービンバケット内に作動流体の流れを導く静止ノズルアセンブリを含む。ノズル構造（複数のノズル、または「翼形部」を含む）は、「ダイヤフラム」または「ノズルアセンブリ段」と呼ばれることがある。タービンの最終段のものなどのバケットは、ロータの対応するダブテールスロット内に嵌合するような大きさであるダブテールを備えた基部を有する。多くの最終段バケットは、かなりの長さがあり、著しい重量を有する。低速（ターニングギアとしても知られている）動作中、バケットは、それらが保持されているロータダブテール内で移動する能力を有する。この望ましくない移動は、かなりの摩耗をバケットおよび／またはロータダブテールスロットに引き起こす可能性がある。バケットおよびダブテールスロットのこの摩耗は、機能停止を引き起こし、修理を必要とし、そして望ましくないコストを招くことがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】欧州特許第２６４２０７７Ａ１号
【発明の概要】
【０００４】
様々な態様は、ターボ機械バケット、対応するシムおよび関連するタービンロータを含む。本開示の第１の態様では、蒸気タービンバケットは、第１の端部、および第１の端部とは反対側の第２の端部を有するブレードと、ブレードの第１の端部の先端と、第２の端部の基部とを含み、基部は、蒸気タービンロータの対応するダブテールスロットを補完するためのダブテールを含み、ダブテールは、本体と、対応するダブテールスロットの複数の凹部を補完するために本体から反対方向に延びる複数の突起と、反対方向に沿って本体を通って延びるシム係止スロットとを含み、シム係止スロットは、本体の底面で開口し、シムと係合する大きさである。
【０００５】
本開示の第２の態様は、蒸気タービンバケットを保持するためのシムを含み、シムは、上面と下面との間で測定された第１の厚さを有する主本体と、主本体から延び、上面と薄肉の下面との間で測定された第２の厚さを有する薄肉領域と、主本体と薄肉領域とを接続する第１の先細領域と、薄肉領域から延び、フックを含む係止領域であって、フックは、上面から延び、蒸気タービンバケットのシム係止スロットと係合する大きさである係止領域と、薄肉領域と係止領域とを接続する第２の先細領域とを含む。
【０００６】
本開示の第３の態様は、複数の凹部を含む複数のダブテールスロットを有するロータ本体と、複数のダブテールスロットの１つの中にある蒸気タービンバケットとを有する蒸気タービンロータを含み、蒸気タービンバケットは、第１の端部、および第１の端部とは反対側の第２の端部を有するブレードと、ブレードの第１の端部の先端と、第２の端部の基部とを含み、基部は、蒸気タービンロータのダブテールスロットを補完するダブテールを含み、ダブテールは、本体と、ダブテールスロットの複数の凹部を補完する、本体から反対方向に延びる複数の突起と、反対方向に沿って本体を通って延びるシム係止スロットとを含み、シム係止スロットは、本体の底面で開口する。
【０００７】
本発明のこれらおよび他の特徴は、本開示の様々な実施形態を示す添付の図面と併せて、本発明の様々な態様の以下の詳細な説明からより容易に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】様々な実施形態によるターボ機械の部分断面概略図である。
【図２】本開示の様々な実施形態による蒸気タービンバケットの概略斜視図である。
【図３】図２の蒸気タービンバケットの拡大図である。
【図４】蒸気タービンロータの拡大概略斜視図である。
【図５】本開示の様々な実施形態によるシムの概略斜視図である。
【図６】図５のシムの拡大図である。
【図７】本開示の様々な実施形態による蒸気タービンバケット、ロータおよび保持部材の一部の概略斜視図である。
【図８】本開示の様々な実施形態による蒸気タービンロータおよび保持部材の概略斜視図である。
【図９】本開示の様々な実施形態による蒸気タービンバケットおよびシムの拡張概略斜視図である。
【図１０】本開示の様々な実施形態による蒸気タービンバケット、ロータ、およびシムの拡張概略斜視図である。
【図１１】本開示の様々な実施形態によるロータから見た蒸気タービンバケットの切欠図である。
【図１２】本開示の様々な実施形態による、ダブテールスロット内のバケット、ロータ、およびシムの間の関係を示す、蒸気タービンロータの組み立てられた部分の断面図である。
【図１３】本開示の実施形態によるシムおよび／または蒸気タービンバケットを表すコードを記憶する非一時的コンピュータ可読記憶媒体を含む、付加製造プロセスのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の図面は、必ずしも一定の比率ではないことに留意されたい。図面は、本発明の典型的な態様だけを示すことを目的としており、したがって、本発明の範囲を限定するものとみなされるべきではない。図面において、同じ符号は、図面を通して同じ要素を表している。
【００１０】
本明細書で開示される主題は、ターボ機械に関する。具体的には、本明細書に開示される主題は、ターボ機械、例えば、蒸気タービンにおけるバケットの支持に関する。
【００１１】
これらの図に示されているように、「Ａ」軸は、（タービンロータの軸に沿った、タービン中心線と呼ばれることもある）軸方向の向きを表す。本明細書で使用する場合、「軸方向の」および／または「軸方向に」という用語は、軸Ａに沿った物体の相対的な位置／方向を指し、軸Ａは、ターボ機械の回転軸（具体的には、ロータセクション）と実質的に平行である。さらに本明細書で使用する場合、「半径方向の」および／または「半径方向に」という用語は、軸（ｒ）に沿った物体の相対的な位置／方向を指し、軸（ｒ）は、軸Ａと実質的に垂直であり、ただ１つの場所で軸Ａと交差する。加えて、「円周方向の」および／または「円周方向に」という用語は、軸Ａを囲むが、いかなる場所においても軸Ａと交差しない円周（ｃ）に沿った物体の相対的な位置／方向を指す。図中の同一符号の要素は、実質的に同様の（例えば同一の）構成要素を示す。
【００１２】
蒸気タービンにバケットを保持するための従来の構成要素および手法とは対照的に、本開示の様々な態様は、蒸気タービンロータへのバケットの設置および／または取り外しを容易にすると共に、ロータ内でのそれらのバケットの保持を向上させる蒸気タービンバケット、および対応する保持シムを提供する。ロータ内にバケットを保持するための従来のシステムは、くさび、ばねおよび密接に嵌合するダブテール接続の組合せを利用する。これらのシステムは、それらの密接な嵌合および限られた柔軟性のために、かなりの量の空間を占有し、設置するのが困難であり、および／またはバケットダブテールまたはロータダブテールなどの構成要素に応力を生じさせ得る。本明細書に記載の様々な実施形態に従って開示される構成要素は、従来の構成よりもはるかに少ない労力で設置することができ、動作中の向上した保持を提供する。
【００１３】
図１を参照すると、蒸気タービン２（例えば、高圧／中圧蒸気タービン）の部分断面概略図が示されている。蒸気タービン２は、例えば、低圧（ＬＰ）セクション４と、高圧（ＨＰ）セクション６とを含むことができる（ＬＰセクション４またはＨＰセクション６のいずれかが、当技術分野で知られているように中圧（ＩＰ）セクションを含むことができることが理解される）。ＬＰセクション４およびＨＰセクション６は、ケーシング７に少なくとも部分的に収容されている。蒸気は、ケーシング７の１つまたは複数の入口８を介してＨＰセクション６およびＬＰセクション４に入り、入口（単数または複数）８から軸方向下流に流れることができる。いくつかの実施形態では、ＨＰセクション６とＬＰセクション４とは、共通のシャフト１０によって接合され、これはベアリング１２と接触し得、作動流体（蒸気）がＬＰセクション４およびＨＰセクション６の各々の内部でブレードの回転を強制するので、シャフト１０の回転を可能にする。ＬＰセクション４およびＨＰセクション６内のブレードに機械的加工を施した後、作動流体（例えば蒸気）は、ケーシング７の出口１４を通って出ることができる。ＨＰセクション６およびＬＰセクション４の中心線（ＣＬ）１６は、基準点として示されている。ＬＰセクション４とＨＰセクション６の両方は、ケーシング７のセグメント内に含まれる、ダイヤフラムアセンブリを含むことができる。
【００１４】
図２は、本開示の様々な実施形態による蒸気タービンバケット２０（例えば、ＨＰセクション６および／またはＬＰセクション４内）の概略斜視図を示す。図３は、蒸気タービンバケット２０の一部の拡大斜視図を示す。示すように、蒸気タービンバケット（または単に、バケット）２０は、第１の端部２４と、第１の端部２４とは反対側の第２の端部２６とを有するブレード２２を含むことができる。ブレード２２の第１の端部２４は、先端２８を含むことができ、これはいくつかの実施形態ではシュラウド（図示せず）に結合することができる。ブレード２２の第２の端部２６には基部３０があり、これはロータ（図４）の対応するダブテールスロットを補完するためのダブテール３２を含む。図４は、バケット２０のダブテール３２と結合するための一組のダブテールスロット３６を含むロータ３４（例えば、蒸気タービンロータ）の一部の拡大斜視図を示す。
【００１５】
図３に戻ると、従来の蒸気タービンバケットとは対照的に、バケット２０は、ダブテール３２を含むことができ、ダブテール３２は、本体３８と、本体から反対方向（ｄ１、ｄ２）に延びる複数の突起４０と、反対方向（ｄ１、ｄ２）に沿って本体３８を通って延びるシム係止スロット４２とを含む。複数の突起４０は、対応するダブテールスロット３６（図４）の複数の凹部４４を補完する大きさである。様々な実施形態では、シム係止スロット４２は、本体３８の底面４６で開口し、シム（図５）と係合する大きさである。場合によっては、シム係止スロット４２は、反対方向（ｄ１、ｄ２）に沿って本体３８を完全に通って延びることができる。しかしながら、シム係止スロット４２は、シム（図５）と係合するために様々な形態をとることができることが理解される。様々な実施形態では、本体３８は、ダブテールスロット３６（図４）の複数の凹部４４の１つを補完するための最下部の球根状セクション４８を含む。場合によっては、シム係止スロット４２は、本体３８の底面４６から最下部の球根状セクション４８内の場所５０に延びる。シム５２が図５に概略的に示され、図６に拡大斜視図で示され、そして本明細書でさらに説明される。
【００１６】
図３に戻ると、様々な実施形態によれば、バケット２０は、本体３８の側面５６から、複数の突起４０から垂直な方向（ｄｐ）に延びる軸方向保持機構５４をさらに含むことができる。すなわち、軸方向保持機構５４は、反対方向（ｄ１、ｄ２）に対して垂直である方向（ｄｐ）に本体３８の側面５６から延びることができる。場合によっては、軸方向保持機構５４は、本体３８から第１の方向（方向ｄｐ）に延びる第１の部材６０と、第１の部材６０から第２の別個の方向（ｄｈ２）に延びる第２の部材６２とを有する、フック５８を含むことができる。様々な実施形態では、第２の別個の方向（ｄｈ２）は、第１の方向（ｄｐ）に垂直である。本明細書でさらに説明されるように、軸方向保持機構５４は、軸方向保持部材６４（図７、図８）を介して、バケット２０をロータ３４に（軸方向Ａに）軸方向に保持するのを補助するように構成される。様々な実施形態では、軸方向保持機構５４は、軸方向保持部材６４と係合する大きさである本体３８に隣接する空間６６を画定する。空間６６は、いくつかの実施形態では、軸方向保持機構５４と本体３８の側面５６との間に位置してもよい。図７は、ロータ３４と係合したバケット２０、およびロータ３４内にバケット２０を軸方向に保持するための空間６６内の軸方向保持部材６４の一部の概略切欠図を示す。図８は、バケット（単数または複数）２０を除いて、ロータ３４に対して配置された軸方向保持部材６４の半径方向外向きの斜視図を示す。場合によっては、軸方向保持部材６４は、フック５８（図３）と係合して空間６６（図３、図７）内での軸方向保持部材６４の回転を防止するための回転防止タブ６５（図８）をさらに含む。加えて、回転防止ピン６７（図８）をロータ３４に結合して、空間６６内での軸方向保持部材６４の半径方向の移動を防止することができる。
【００１７】
図５および図６に戻ると、シム５２がより詳細に示されている。様々な実施形態では、シム５２は、バケット２０のシム係止スロット４２と係合し、バケット２０をダブテールスロット３６（図４）内に保持するのに役立つ大きさである。場合によっては、シム５２は、主本体６８を含み、主本体６８は、主本体６８の上面７０と下面７２との間で測定された第１の厚さ（ｔ１）を有する（シム５２がダブテールスロット３６のバケットとロータ３４との間に装填されるとき、上面および下面７０、７２がそれぞれ半径方向内側および半径方向外側表面と一致する）。薄肉領域７４が主本体６８から延び、（主本体６８と薄肉領域７４との間で連続している）上面７０と薄肉の下面７６との間で測定された第２の厚さ（ｔ２）を有する。場合によっては、第２の厚さ（ｔ２）は、第１の厚さ（ｔ１）の約（例えば、＋／−１〜５％）５％〜約５０％である。第１の先細領域７８が主本体６８と薄肉領域７４とを接続し、これは主本体６８から薄肉領域７４へと内側に先細になっている。シム５２は、薄肉領域７４から延びる係止領域８０をさらに含むことができる。係止領域８０は、フック８２を含むことができ、これは上面７０から離れるように（例えば、半径方向内側に）延びることができる。フック８２は、バケット２０のシム係止スロット４２（図３）と係合する大きさにすることができる。シム５２は、薄肉領域７４と係止領域８０とを接続する第２の先細領域８４をさらに含むことができ、第２の先細領域８４は係止領域８０から薄肉領域７４へと内側に先細になっている。様々な実施形態では、係止領域８０は、主本体６８と等しい厚さ（ｔ１）（フック８２を除く）を有することができ、これはバケット２０がダブテールスロット３６に装填されると、フック８２がシム係止スロット４２から外れるのを防止するのに役立ち得る。
【００１８】
本明細書で説明するように、シム５２は、バケット２０のダブテール３２とロータ３４のダブテールスロット３６との間に嵌合するように構成され、ロータ３４内にバケット２０を保持するのを補助する。場合によっては、フック８２は、相補的なシム係止スロット４２との相互作用を介して、バケット２０と係合するのを補助することができる。さらに、様々な実施形態では、薄肉領域７４は、蒸気タービンの狭い間隙内でのシム５２の設置および取り外しを容易にする。すなわち、薄肉領域７４は、バケット２０に近接したスロット８４（図７および図１０に示す）内でのシム５２の屈曲を可能にすることができる。場合によっては、係止領域８０は、その下面８８（図６）に沿って丸みを帯びた縁部８６を含み、これによりシム５２を挿入し（例えば、係止領域８０に先に）、シム係止スロット４２と係合するように撓むことを可能にし得る。間隙および所望の設置技術に応じて、シム５２をスロット８４内に前方または後方方向のいずれかに挿入することができることが理解される。様々な実施形態では、薄肉領域７４は、主本体６８の長さ（１ＭＢ）の約４分の１に等しい長さ（１ＴＲ）を有することができる。
【００１９】
図９および図１０は、バケット２０、ロータ３４（図１０）、およびシム５２の斜視拡張図を示す。図４はまた、本明細書に記載のように、複数のダブテールスロット３６を含むロータ３４の断面を示す。本開示の様々な態様では、ロータ３４は、複数のダブテールスロット３６と、複数のダブテールスロット３６の１つの中にある少なくとも１つのバケット２０とを含む。場合によっては、ロータ３４の１段全体がバケット（単数または複数）２０を使用して組み立てられるか、またはロータ３４の複数段がバケット（単数または複数）２０を使用して組み立てられる。図９および図１０に見られるように、係止領域８０は、シム係止スロット４２を補完し、バケット２０のダブテール３２とロータ３４のダブテールスロット３６との間に嵌合する大きさである。
【００２０】
図１１は、様々な実施形態によるさらなる特徴を示す、ロータ３４から見たバケット２０の切欠図を示す。示すように、シム５２をスロット３６内に軸方向に保持するようにシム５２を配置した後、ばね９０をダブテールスロット３６内に装填することができる。ばね９０は、バケット２０に対するシム５２の位置をさらに維持するために、実質的に軸方向（Ａ）に装填することができる。図１２は、ダブテールスロット３６内のバケット２０、ロータ３４、およびシム５２の間の関係を示す、ロータ３４の組み立てられた部分の断面図を示す。
【００２１】
バケット２０および／またはシム５２（図２〜図１２）は、いくつかの方法で形成することができる。一実施形態では、バケット２０および／またはシム５２（図２〜図１２）は、鋳造、鍛造、溶接および／または機械加工によって形成することができる。しかしながら、一実施形態では、付加製造がバケット２０および／またはシム５２（図２〜図１２）を製造するのに特に適している。本明細書で使用する場合、付加製造（ＡＭ）は、従来のプロセスの場合である材料の除去ではなく、材料の連続した層形成を介して物体を製造する任意のプロセスを含み得る。付加製造は、あらゆる種類の工具、金型または器具を使用することなく、かつ廃棄材料をほとんどまたは全く伴わずに複雑な幾何学的形状を形成することができる。プラスチックの中実なビレットから構成要素を機械加工する場合には、かなりの部分が切り取られて廃棄されてしまうのに対し、付加製造において使用される材料は、部品を成形するために必要な材料だけである。付加製造プロセスは、限定はしないが、３Ｄ印刷、ラピッドプロトタイピング（ＲＰ）、直接デジタル製造（ＤＤＭ）、選択的レーザ溶融（ＳＬＭ）および直接金属レーザ溶融（ＤＭＬＭ）を含んでもよい。現在の状況においては、ＤＭＬＭが有利であることが明らかになっている。
【００２２】
付加製造プロセスの例を説明するために、図１３は、物体９０２を生成するための例示のコンピュータ化された付加製造システム９００の概略／ブロック図を示す。この例では、システム９００は、ＤＭＬＭ用に構成される。本開示の一般的な教示は、他の形態の付加製造に同様に適用可能であることが理解される。物体９０２は、二重壁のタービン要素として示されているが、付加製造プロセスは、バケット２０および／またはシム５２（図２〜図１２）を製造するために容易に適合させることができることが理解される。ＡＭシステム９００は、一般に、コンピュータ化された付加製造（ＡＭ）制御システム９０４と、ＡＭプリンタ９０６とを含む。ＡＭシステム９００は、後述するように、ＡＭプリンタ９０６を使用して物体を物理的に生成するためにバケット２０および／またはシム５２（図２〜図１２）を定義する一組のコンピュータ実行可能命令を含むコード９２０を実行する。各ＡＭプロセスは、例えば、細粒粉末、液体（例えば、ポリマー）、シートなどの形態の異なる原材料を使用することができ、そのストックは、ＡＭプリンタ９０６のチャンバ９１０に保持することができる。今回の場合、バケット２０および／またはシム５２（図２〜図１２）は、プラスチック／ポリマーまたは同様の材料で作製することができる。図示されているように、アプリケータ９１２は、空白キャンバスとして広がる原材料９１４の薄層を形成することができ、これから最終物体の各連続スライスが形成される。他の場合には、アプリケータ９１２は、例えば、材料がポリマーである場合に、コード９２０によって定義される通りに先行の層上に次の層を直接適用または印刷することができる。示されている例では、レーザまたは電子ビーム９１６は、コード９２０によって定義されるように、各スライスの粒子を融合するが、これは迅速に硬化する液体プラスチック／ポリマーが採用される場合には必要ではない。ＡＭプリンタ９０６の様々な部品は、各新しい層の追加に対応するように移動することができ、例えば、各層の後で、構築プラットフォーム９１８は降下することができ、ならびに／またはチャンバ９１０および／もしくはアプリケータ９１２が上昇することができる。
【００２３】
ＡＭ制御システム９０４は、コンピュータプログラムコードとしてコンピュータ９３０に実装されて示されている。この点に関して、コンピュータ９３０は、メモリ９３２、プロセッサ９３４、入力／出力（Ｉ／Ｏ）インターフェース９３６、およびバス９３８を含むものとして示されている。さらに、コンピュータ９３０は、外部Ｉ／Ｏデバイス／リソース９４０および記憶システム９４２と通信するように示されている。一般に、プロセッサ９３４は、本明細書に記載のバケット２０および／またはシム５２（図２〜図１２）を表すコード９２０からの命令の下で、メモリ９３２および／または記憶システム９４２に記憶されるＡＭ制御システム９０４などのコンピュータプログラムコードを実行する。コンピュータプログラムコードの実行時に、プロセッサ９３４は、メモリ９３２、記憶システム９４２、Ｉ／Ｏデバイス９４０および／またはＡＭプリンタ９０６からデータを読み出すことおよび／またはこれらにデータを書き込むことができる。バス９３８が、コンピュータ９３０の構成要素の各々の間の通信リンクを提供し、Ｉ／Ｏデバイス９４０は、ユーザのコンピュータとの対話を可能にする任意のデバイス９４０（例えば、キーボード、ポインティングデバイス、ディスプレイなど）を備えることができる。コンピュータ９３０は、ハードウェアおよびソフトウェアの考えられる種々の組合せの代表にすぎない。例えば、プロセッサ９３４は、単一の処理ユニットを備えることができ、あるいはプロセッサ９３４を、例えばクライアントおよびサーバ上など、１つまたは複数の場所の１つまたは複数のプロセッシングユニットに分散させることができる。同様に、メモリ９３２および／または記憶システム９４２は、１つまたは複数の物理的な場所に存在することができる。メモリ９３２および／または記憶システム９４２は、磁気媒体、光学媒体、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、などを含む様々な種類の非一時的コンピュータ可読記憶媒体の任意の組合せを備えることができる。コンピュータ９３０は、ネットワークサーバ、デスクトップコンピュータ、ラップトップ、携帯デバイス、携帯電話機、ポケットベル、携帯情報端末などの任意の種類のコンピューティングデバイスを備えることができる。
【００２４】
付加製造プロセスは、非一時的コンピュータ可読記憶媒体（例えば、メモリ９３２、記憶システム９４２など）にバケット２０および／またはシム５２（図２〜図１２）を表すコード９２０を記憶することによって始まる。前述のように、コード９２０は、外側電極を定義する一組のコンピュータ実行可能命令を含み、これはシステム９００によるコードの実行時に、先端を物理的に生成するために使用することができる。例えば、コード９２０は、外側電極の正確に定義された３Ｄモデルを含むことができ、ＡｕｔｏＣＡＤ（登録商標）、ＴｕｒｂｏＣＡＤ（登録商標）、ＤｅｓｉｇｎＣＡＤ  ３Ｄ  Ｍａｘなどの多様な公知のコンピュータ支援設計（ＣＡＤ）ソフトウェアシステムの一部から生成することができる。この点において、コード９２０は、任意の現在知られているまたは後に開発されるファイルフォーマットとすることができる。例えば、コード９２０は、３Ｄ  ＳｙｓｔｅｍｓのステレオリソグラフィＣＡＤプログラム用に生成された標準テッセレーション言語（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｓｅｌｌａｔｉｏｎ  Ｌａｎｇｕａｇｅ、ＳＴＬ）によることができ、あるいは任意のＡＭプリンタ上で製作される任意の三次元物体の形状および構成の記述をあらゆるＣＡＤソフトウェアにとって可能にするように設計された拡張マークアップ言語（ＸＭＬ）ベースのフォーマットである米国機械学会（ＡＳＭＥ）規格の付加製造ファイル（ＡＭＦ）によることができる。コード９２０は、必要に応じて、異なるフォーマット間での転換、一組のデータ信号への変換および送信、一組のデータ信号としての受信およびコードへの変換、記憶などが可能である。コード９２０は、システム９００への入力とすることができ、かつ部品設計者、知的財産（ＩＰ）プロバイダ、設計会社、システム９００のオペレータもしくは所有者から、または他のソースから到来することができる。いずれにしても、ＡＭ制御システム９０４は、コード９２０を実行し、バケット２０および／またはシム５２（図２〜図１２）を連続した薄いスライスに分割し、バケット２０および／またはシム５２は、液体、粉末、シートまたは他の材料の連続した層でＡＭプリンタ９０６を使用して組み立てられる。ＤＭＬＭの例では、各層は、コード９２０によって定義された正確な幾何学的形状に溶融されて前の層に融合される。その後、バケット２０および／またはシム５２（図２〜図１２）は、例えば、任意の様々な仕上げプロセス、例えば、二次的な機械加工、シーリング、研磨、イグナイタチップの他の部分への組み付けなどを施され得る。
【００２５】
様々な実施形態では、互いに「結合」しているとして説明される構成要素は、１つまたは複数のインターフェースに沿って接合されてもよい。いくつかの実施形態では、これらのインターフェースは、別個の構成要素間の接合部を含むことができ、他の場合には、これらのインターフェースは、強固におよび／または一体的に形成された相互接続を含むことができる。すなわち、いくつかの場合において、互いに「結合」した構成要素は、単一の連続的な部材を定義するように同時に形成することができる。しかしながら、他の実施形態では、これらの結合された構成要素は、別々の部材として形成され、その後公知のプロセス（例えば、はんだ付け、締結、超音波溶接、接着）によって接合することができる。様々な実施形態では、「結合された」として説明される電子構成要素を、これらの電子構成要素が互いにデータを通信することができるように、従来の有線および／または無線手段を介してリンクすることができる。
【００２６】
ある要素または層が別の要素または層に対して「上に」、「係合される」、「接続される」、または「結合される」と言及される場合には、他の要素または層に対して直接的に上に、係合され、接続され、または結合されてもよいし、あるいは介在する要素または層が存在してもよい。逆に、別の要素または層に対して「直接上に」、「直接係合される」、「直接接続される」、または「直接結合される」と言及される場合には、介在する要素または層は存在しなくてもよい。要素間の関係を記述するために使用される他の単語も同様なやり方（例えば、「間に」対「直接間に」、「隣接する」対「直接隣接する」など）で解釈するべきである。本明細書で使用する場合、「および／または」という用語は、関連する列挙された項目のいずれかおよび１つまたは複数のすべての組合せを含む。
【００２７】
「内側」、「外側」、「真下」、「下方」、「下側」、「上方」、「上側」などのような空間的に相対的な用語は、本明細書では、図に示すような、１つの要素または特徴と別の要素（単数または複数）または特徴（単数または複数）との関係を記述するための説明を容易にするために使用することができる。空間的に相対的な用語は、図に描かれている向きに加えて、使用または動作中のデバイスの異なる向きを含むことを意図することができる。例えば、図中のデバイスが上下反転された場合、他の要素または特徴の「下方」または「真下」にあると記述される要素は、他の要素または特徴の「上方」に配される。したがって、「下方」の例の用語は、上方および下方の両方の向きを含むことができる。デバイスを、それ以外の方向に向ける（９０度回転させる、または他の向きに回転させる）ことができ、したがって、本明細書で使用される空間的に相対的な記述はそれに応じて解釈される。
【００２８】
本明細書は、最良の形態を含めて、本発明を開示するために実施例を用いており、また、任意のデバイスまたはシステムを製作し使用し、任意の組み込まれた方法を実行することを含めて、いかなる当業者も本発明を実施することが可能となるように実施例を用いている。本発明の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者が想到する他の実施例を含むことができる。このような他の実施例は、特許請求の範囲の文言との差がない構造要素を有する場合、または特許請求の範囲の文言との実質的な差がない等価の構造要素を含む場合、特許請求の範囲内にある。
【符号の説明】
【００２９】
２  蒸気タービン
４  低圧（ＬＰ）セクション
６  高圧（ＨＰ）セクション
７  ケーシング
８  入口
１０  シャフト
１２  ベアリング
１４  出口
１６  中心線（ＣＬ）
２０  蒸気タービンバケット
２２  ブレード
２４  第１の端部
２６  第２の端部
２８  先端
３０  基部
３２  ダブテール
３４  ロータ
３６  ダブテールスロット
３８  本体
４０  突起
４２  シム係止スロット
４４  凹部
４６  底面
４８  最下部の球根状セクション
５０  場所
５２  シム
５４  軸方向保持機構
５６  側面
５８  フック
６０  第１の部材
６２  第２の部材
６４  軸方向保持部材
６５  回転防止タブ
６６  空間
６７  回転防止ピン
６８  主本体
７０  上面
７２  下面
７４  薄肉領域
７６  薄肉の下面
７８  第１の先細領域
８０  係止領域
８２  フック
８４  第２の先細領域、スロット
８６  丸みを帯びた縁部
８８  下面
９０  ばね
９００  付加製造（ＡＭ）システム
９０２  物体
９０４  ＡＭ制御システム
９０６  ＡＭプリンタ
９１０  チャンバ
９１２  アプリケータ
９１４  原材料
９１６  電子ビーム
９１８  構築プラットフォーム
９２０  コード
９３０  コンピュータ
９３２  メモリ
９３４  プロセッサ
９３６  入力／出力（Ｉ／Ｏ）インターフェース
９３８  バス
９４０  外部Ｉ／Ｏデバイス／リソース
９４２  記憶システム
１ＭＢ  長さ
１ＴＲ  長さ
Ａ  軸、軸方向
ｄ１  反対方向
ｄ２  反対方向
ｄｐ  複数の突起から垂直な方向、第１の方向
ｄｈ２  第２の別個の方向
ｒ  軸
ｔ１  第１の厚さ
ｔ２  第２の厚さ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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